顶级生物燃料作物

在达拉斯，油脂是好东西。而且不只是任何油脂，还有用来烹调炸薯条、洋葱圈甚至泡菜的油脂。为了节省燃料成本和减少碳排放，该市学区正在将其1700辆公交车全部改装为使用特殊发动机，该发动机既可以使用生物柴油，也可以使用当地餐馆捐赠的回收植物油。2009年，第一辆公交车Fryer Flyer上路了。官员们预计，通过使用这种生物燃料运营整个公交车车队，每年将节省40万美元[来源：NPR]。

多年来，政治家、记者和科学家一直在吹捧生物燃料--从植物中提取的燃料--作为减少世界化石燃料，特别是石油消耗的一种方式。这些所谓的能源作物包括小麦、玉米、大豆和甘蔗[来源：沃克]。生物燃料比化石燃料燃烧更清洁，排放到大气中的污染物和温室气体(如二氧化碳)更少。它们是可持续的，能源公司经常将生物燃料与汽油混合。换句话说，与石油、煤炭或天然气不同，生物燃料不会用完。

生物燃料主要分为两大类：生物酒精和生物柴油。为了制造生物酒精，比如乙醇，工程师们使用酵母和细菌来分解玉米和其他植物中的淀粉。为了生产生物柴油，炼油厂使用大豆等作物中已经发现的油[来源：托马斯]。这些植物油经过酒精处理后变成生物柴油。

然而，这些神奇燃料也有一些缺点。其中，一些能源作物与粮食作物争夺土地，造成了食品价格上涨和森林砍伐等问题。此外，转换一些能源作物，以及将汽车和发电厂改装为使用生物燃料的成本可能会很高[来源：Brune]。看看关于排名前十的生物燃料作物还有什么需要考虑的。

在乙醇的世界里，玉米是王道。将富含糖分的玉米转化为乙醇很像酿造啤酒。工人们首先将金黄色的籽粒磨碎，与温水混合，然后加入酵母。酵母菌使浆液发酵，或转化为产生能量的酒精。炼油厂将乙醇与汽油混合，用于现有的汽车发动机。乙醇，无论是从玉米、小麦还是甘蔗中提炼出来的，释放到大气中的一氧化碳、氮氧化物和硫都比汽油少。乙醇还可以减少雾霾，这可以将人们的健康问题降到最低，特别是那些生活在城市的人。

在发酵过程中使用玉米粒比使用整个玉米植株更便宜。玉米植株茎和叶中的糖在一种叫做纤维素的物质中捉迷藏。纤维素很难分解，而且价格昂贵。然而，研究人员正试图使这一过程更具成本效益。此外，密歇根州立大学的科学家已经开发出一种玉米品种，这种玉米含有特殊的酶，可以将顽固的纤维素转化为糖，工程师可以将其发酵成乙醇。密歇根州立大学的科学家说，他们的新品种玉米，斯巴达玉米，将使从植物废物中生产乙醇的成本更低，耗时更少[来源：科学日报]。

几个世纪以来，人们一直使用菜籽油来烹饪食物和照亮家庭。如今，菜籽油是生物柴油的一种重要形式。也许最重要的菜籽油来自油菜籽的一种油菜籽。与其他品种的油菜籽不同，油菜籽的桉酸含量较低，这使得它更适合动物和人类食用。

一般来说，由植物油制成的生物柴油在寒冷的气候下表现不佳。为什么会这样呢？由于大多数植物油的饱和脂肪含量很高，生物柴油中往往会形成冰晶，导致汽车发动机熄火。然而，由于菜籽油的饱和脂肪含量低，在寒冷的温度下很难形成冰[来源：康涅狄格大学]。

此外，油菜籽和其他类型的油菜籽比其他蔬菜含有更高的含油量，这意味着油菜籽和油菜籽在燃烧时可以产生更多的能量。由菜籽油和菜籽油制成的生物柴油比柴油释放的一氧化碳更少。由油菜籽和油菜籽制成的生物柴油在为重型机械和其他车辆提供动力方面非常有效。一般来说，使用生物柴油的发动机比使用汽油的发动机效率更高。

如果说有一个国家在摆脱对石油的依赖和增加生物燃料的使用方面做得最多，那就是巴西。1973年中东石油禁运减少了全球石油出货量后，这个南美国家开始走向绿色。当油价攀升时，巴西政府鼓励农民种植更多甘蔗。然后他们将甘蔗加工成乙醇。巴西投资数十亿美元进行转型，最终甘蔗乙醇变得比汽油便宜。到20世纪80年代中期，巴西的每个司机都开着乙醇驱动的汽车。今天，巴西几乎所有的汽车都有灵活的燃料发动机，既可以用汽油也可以用乙醇[来源：沃克]。

巴西的气候非常适合种植甘蔗。然而，用甘蔗生产乙醇比用玉米生产乙醇便宜六分之一。种植甘蔗需要较少的化学品，包括杀虫剂和化肥[来源：Cox]。但当收获甘蔗时，农民必须焚烧他们的田地，这会向大气中排放大量的温室气体。

棕榈油是生物燃料领域的杰基尔博士和海德先生。一方面，从棕榈树果实中提取的棕榈油是市场上能源效率较高的生物柴油燃料之一。柴油发动机不需要改装就可以使用棕榈油生物柴油，而且棕榈油生物柴油释放到大气中的二氧化碳比汽油少。此外，棕榈油有助于马来西亚和印度尼西亚的经济，这两个国家是大多数棕榈树种植园的所在地。然而，马来西亚和印度尼西亚的农民每天都在焚烧数千英亩的雨林，以便为更多的棕榈树种植园腾出空间。这种破坏威胁着本已脆弱的生态系统，并将数千种动植物物种置于危险之中[来源：Brune]。

你可能以前没有听说过麻疯树，但在生物燃料的世界里，这种丑陋、有毒的杂草是一颗摇滚明星。麻疯树生长迅速，在缺水时生长良好，种子含油量为40%，麻疯树可以帮助世界减少对原油的依赖。印度是麻疯树最大的生产国。事实上，印度的生物柴油工业集中在这种植物上，给农村农民带来了经济利益，他们可以在不适合粮食生产的土地上种植这种作物。麻疯树灌木的寿命为50年，在遭受干旱或虫害的土地上生长得很好。根据一项估计，2.47英亩(1公顷)麻疯树可产油0.83吨(752公斤)至2.2吨(1995.81公斤)[来源：工业生物加工]。

科学家不仅可以将粉碎的麻疯树种子中的油转化为生物柴油，而且工程师们还可以把剩下的东西作为生物质(从生物废物中产生的能量)的来源，然后用来为工厂和发电厂提供燃料[来源：麦金太尔]。

无论是豆腐还是玉米饼，蜡笔还是洗发水，蜡烛还是钢笔，都是由大豆线店货架制成的产品。现在无处不在的大豆可以为它的简历增添绿色能源。事实上，美国使用的生物柴油大多来自豆油。机动车辆，特别是重型设备和公交车，可以使用纯大豆生物柴油，或生物柴油和柴油的混合物。根据美国国家科学院的数据，大豆生物柴油比玉米乙醇更环保，产生的能量更多[来源：Barrioneuvo]。研究人员研究了种植玉米和大豆所需的能量，以及将这些作物转化为生物燃料所需的能量，发现大豆使用的化肥和杀虫剂更少，向环境中释放的污染物(包括温室气体)也更少。

此外，一蒲式耳大豆可生产1.5加仑(5.68升)生物柴油。此外，用于大豆生产的土地数量远远大于用于其他油料作物的种植面积，这导致了更大的生物柴油产量。然而，大豆的含油量(20%)低于油菜籽(40%)和葵花籽(43%)的含油量[来源：康涅狄格大学]。

虽然棉籽油主要用于炸薯片和其他零食，但也可以转化为生物柴油。这种油约占棉花植株的20%。超过1加仑(3.78升)的棉籽需要取代1加仑(3.78升)的标准柴油。根据加州大学伯克利分校的Michael O'；Hare的说法，一英亩棉籽可以生产35加仑(132.5升)的油，比油菜籽少三分之一[来源：布朗宁]。

向日葵又大又漂亮，棒球运动员喜欢咀嚼种子。这些种子富含油脂，这使得向日葵成为一种受欢迎的生物燃料作物。炼油厂将石油加工成生物柴油，或者将植物废物用作生物质，可以为工厂和发电厂提供燃料。根据国家向日葵协会的数据，1英亩(0.4公顷)的向日葵可以生产600磅(272.1公斤)的油[来源：国家向日葵协会]。

向日葵在科罗拉多州的多夫克里克是一项大生意。几年前，许多农民开始种植数英亩的向日葵，将向日葵油转化为生物柴油，为他们的农用设备提供动力。到2008年，该镇周围数千英亩的土地上种着黄色的向日葵。农民们将一些种子卖给了一家生物能源公司，该公司将油籽转化为生物燃料，并将花卉植物排泄物压制成微小的燃料颗粒。工人们将这些颗粒转化为气体，该公司用这些气体为其发电机提供燃料[来源：伯克]。

说到美国的乙醇生产，小麦是玉米丑陋的同父异母。虽然炼油厂从包括小麦和大麦在内的各种原料中生产乙醇，但美国大约90%的乙醇来自玉米。乙醇主要用于为机动车提供动力，经常与汽油混合。然而，在欧洲，使用小麦作为能源作物的情况正在上升。英国第一家以小麦为原料的乙醇工厂于2010年开业，预计每年生产1.06亿加仑(400万升)的生物燃料。该公司预计每年使用约120万吨(907.18公斤)小麦[来源：巴赫什]。许多人担心，将小麦作为一种能源作物种植会分流粮食所需的粮食。伊利诺伊大学的研究人员说，当农民种植小麦和玉米作为生物燃料时，食品价格会飙升。

忘了玉米吧。见鬼的大豆。别提棕榈油。如果有人想看一看这种神奇的植物，它有可能降低世界对石油的胃口，拯救地球，使其免受全球变暖的影响，那就开车穿过大平原，看看窗外吧。你会看到的是草--柳枝草。

与玉米不同的是，利用柳枝草中的纤维素制造乙醇需要较少的化石燃料能源。此外，纤维素乙醇比玉米乙醇含有更多的能量，因此温室气体排放显著减少。虽然没有很好的柳枝藤种植园或农场，但科学家们目前正在研究各种方法，使柳枝条成为未来的能源。例如，阿拉巴马州奥本大学的研究人员种植了柳枝草试验田，每英亩生产15吨生物质。科学家们说，每英亩地每年还可以生产1150加仑的乙醇[来源：橡树岭国家实验室]。

当农民开始种植柳枝花作为一种能源作物时，他们将使用更少的化肥、杀虫剂和水。柳枝花的巧妙之处在于，作为一种多年生植物，农民只需种植一次。科学家表示，柳枝草提供的能量是生长所需的五倍，而且它生长在不用于耕作的边际土地上。因此，农民没有从粮食生产中夺走农田[来源：Biello]。

你对甜高粱了解多少？继续阅读，了解甜高粱：你将尝到的最甜的燃料！

北京奥斯汀。达拉斯的校车使用植物油。国家公共广播电台。2009年4月8日。(11月，2010)http://www.npr.org/templates/transcript/transcript.php?storyId=102863569。

巴赫什，尼达。恩苏斯提高了英国第一家以小麦为基础的生物燃料工厂的产量。“彭博商业周刊”(Bloomberg Business Week)。2010年2月22日。(11月，2010)http://www.businessweek.com/news/2010-02-22/ensus-ramps-up-output-at-u-k-s-first-wheat-based-biofuel-plant.html。

巴里奥努埃沃，本。这是一场生物燃料辩论中的玉米与大豆之争。“纽约时报”。2006年7月13日。(2010年11月)。

比洛，大卫。草比玉米生产乙醇更好。科学美国人。2008年1月8日。(11月，2010)http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=grass-makes-better-ethanol-than-corn。

布朗宁，弗兰克。一种对环境更为温和的生物燃料。伯里尔的报告。2008年2月27日。(11月，2010)http://www.burrillreport.com/article-a_biofuel_thats_softer_on_the_environment.html。

布鲁恩，这是迈克尔。“清洁来了：打破美国对石油和煤炭的嗜好”。塞拉俱乐部图书出版社(Sierra Club Books)。2008年。

伯克，亚当。向日葵力量？企业家的第一步。国家公共广播电台。2009年10月4日。(11月，2010)http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=113222071。

加拿大油菜籽理事会。从农场到燃料：油菜籽是生产生物柴油的优质原料。(11月，2010)http://www.canolacouncil.org/uploads/17016foundationrev1.pdf)

加德纳，这是贝丝。棕榈油作为柴油替代品的宣传招致了“纽约时报”的抨击。2010年6月3日。(11月2010)http://www.nytimes.com/2010/06/04/business/energy-environment/04iht-rbogpalm.html？_r=2。

麦金太尔，本。毒草可以帮助治愈这个星球。“星期日泰晤士报”。2007年7月28日。(11月，2010)http://www.timesonline.co.uk/tol/news/world/article2155351.ece。

蒙加贝。大豆生物柴油比玉米乙醇有更高的净能源效益-研究，但两者都不能很好地满足美国的能源需求-明尼苏达大学，2006年7月11日。(11月，2010)http://news.mongabay.com/2006/0711-umn.html。

蒂尔曼，大卫和希尔，杰森。玉米不能解决我们的问题。“华盛顿邮报”。2007年3月25日。(11月，2010)http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/03/23/AR2007032301625.html。

康涅狄格大学。用于生产生物柴油的菜籽和菜籽油。2010年8月30日。(11月，2010)http://www.extension.org/pages/Rapeseed_and_Canola_for_Biodiesel_Production